Устройство для измерения толщины движущихся изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦМЛИСТИЧЕСХИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 G 01 В 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИЙ с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /;; . ю Ъь ..= р

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3880626/25-28 (22) 08.04.85 (46) 23.09.86. Бюл. и 35 (7 1) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (72) Д.Д. Добротин, С.К. Паврос и Д.А. Привольнев (53) 531 717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 207456, кл. G 01 И 29/04, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Р 485377, кл. G 01 И 29/04, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛ;щины движщихся изделий

„(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины движущихся изделий с плоской поверхностью. Целью изобретения является повышение надежности измерения толщины движущихся

4 изделий эа счет исключения процесса . калибровки устройства на заданную скорость ультразвука в материале изделия. После возбуждения преобразо вателей генератором высокой частоты в имерсионной жидкости и контролируемом изделии распространяются импульсы упругих колебаний. Эти импульсы принимаются приемными преобразователями, усиливаются усилителем и поступают на первые входы .временных селекторов. На вторые входы временных селекторов поступают прямоугольные импульсы с генератора прямоугольных импульсов, совпадающие по времени с импульсами от при- I емных преобразователей. Для реализации требуемого алгоритма устрой.— ство содержит измерители временных интервалов. Схему деления и блок вы" читания, что обеспечивает возможность безэталонного надежного измерения толщины движущегося контролируемого изделия. 2 ил.

59109 2 упругих колебаниИ. Эти импульсы принимаются приемными преобразователями 3 и 4, усиливаются усилителем 6 и поступают на соответствующие входы временных селекторов

7,12 и 14. Толщина водных задержек выбирается такой, чтобы импульсы, претерпевшие несколько отражений в слое между электроакустическими

10 преобразователями 2 и 4 и изделием, 1 приходили позже импульса, прошедшего через иммерсионную жидкость между электроакустическими преобразователями 1 и 3: Для этого достаточно, (15 " K макс(1 Са! чтобы ; „„о <- )С где Ы, м„ц минимальное расстояние между электроакустическими преобразователями и поверхностью контролируемого изде1

20 ..лиЯ (=1,2); Нх — толщина контро-. лируемого изделия; С рС вЂ” скорости ультразвука в иммерсионной жидкости и материале контролируемого изделия.

На фиг. 2 а 1 — первый прошед25 шии через изделие импульс, П - второй, прошедший через изделие импульс и III — импульс прошедший через воду. На другие входы временных селекторов 7,12 и 14 поступают прямо30 угольные импульсы от генератора 11 прямоугольных импульсов (фиг. 2о ), совпадающие по времени с приходами упругих импульсов на электроакустические преобразователи 3 и 4. Первый и второй (1 и 1 1) прошедшие через изделие импульсы, сформированные временными селекторами 7 и 12 (фиг. 2 1 ), запускают измерители

8 и 13 временных интервалов. Интер40 валы времени от момента возбуждения электроакустических преобразователей

1 и 2 цс прихода прошедших через изделие импульсов i и l1: и импульса

TfI, прошедшего через воду, соответ45 ственно равны (фиг ° 1) м 4 11х

-т

cî С8 (+ (г 4Õ с

Со Cр ("х "г

С о (2) 50 (3) л тп (4) Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины изделий с плоской поверхностью.

Целью изобретения является повышение надежности измерения толщины движущихся иэделий за счет исключения процесса калибровки.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для измерения толщины движущихся изделий; на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения толщины движущихся изделий содержит четыре . электроакустических преобразователя

1-4, расположенных один напротив другого попарно 1 и 3, 2 и 4 и на одинаковом расстоянии, генератор 5 высокой частоты, соединенный с одним преобразователем. (1 и 2) каждой пары, последовательно соединенные усилитель 6, первый временной селек" тор 7, первый измеритель 8 временных интервалов, блок 9 вычитания и регистратор 10, последовательно соединенные генератор 11 прямоугольных импульсов, второй вреиенной селектор 12 и второй измеритель 13 временных интервалов, причем вход гене. ратора 11 прямоугольных импульсов подключен к выходу генератора 5 высокой частоты, а второй выход - к второму входу первого временного селектора 7, третий временной селектор 14„ входом подключенный к генератору 11 прямоугольных импульсов а выходами — к вторым входам первого и второго измерителей 8 и 13 временного интервала, схему 15 давления, включенную между выходом второго измерителя 13 временного интервала и вторым входом блока 9 вычитания, выходы третьего и четвертого электроакустических преобразователей объединены и подключены к входу усилителя 6, выход усилителя 6 подключен к вторым входам второго и третьего временных селекторов 12 и 14.

Устройство для измерения толщины движущихся изделий работает следующим образом.

После возбуждения электроакустических преобразователей 1 и 2 генератором 5 высокой частоты в иммерсионной жидкости и контролируемом изделии распространяются импульсы Если измерить временные интервалы между первым и третьим импульсами (фиг. 2 р ) 1259

23 Ш (5) между вторым и третьим импульсами (фиг. 2 e ) 109 4 рость распространения ультразвука в материале изделия, что весьма сущест,венно для материалов, скорость ультразвука в которых изменяется от участка к участку. то при известной скорости распространения ультразвука в жидкости С„ неизвестную толщину изделия Н„ можно определить по соотношению (6)

Соотношение (6) легко получается из совместного решения (4) и (5) относительно С, т.е. скорости 15 ультразвука в материале контролируемого изделия,и от С не зависит..

Измерители 8 и 13 временных интервалов могут состоять из генераторов тактовых импульсов и счетчиков 20 импульсов. Счет импульсов прекращается в момент прихода на вторые входы измерителей временных интервалов 8 и 13 импульса ttI, прошедшего через временной селектор 14 (фиг. 2а ) 25

В результате измерители 8 и 13 временных интервалов измеряют временные интервалы 1, и 1 (фиг. 2 ие ) .

Для реализации алгоритма измерения толщины по соотношению;(6) вводят, leap схему 15 деления временного интервала 1 на 3. Выходные сигналы первого измерителя 3 временных инэ тервалов и схемы 15 деления поступают на блок 9 вычитания, а результа- ты измерения индицируются регистратором 10, Предлагаемое устройство позволяет измерять толщину движущегося контролируемого иэделия при любых его расположениях относительно преобразователей и увеличить производительность контроля за счет исключения процессй калибровки прибора на заданную скоФормула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения толщины движущихся изделий, содержащее четыре электроакустических преобразователя, расположенных попарно один напротив другого и на одинаковом расстоянии, генератор высокой частоты, соединенный с одним реобразователей каждой пары, последовательно соединенные усилитель, первый временной селектор, первый измеритель временных интервалов, блок вычитания и регистратор, последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, второй временной селектор и второй измеритель временных интервалов, причем вход генератора прямоугольных импульсов подключен к выходу генератора высокой частоты, а второй выход — к второму входу первого временного селектора, третий временной селектор, входом подключенный к генератору прямоугольных импульсов, а выходами — к вторым входам первого и второго измерителей временного интервала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено схемой деления, включенной между выходом второго измерителя временного интервала и вторым входом блока вычитания, выходы третьего и четвертого акустических преобразователей обьединены и подключены к входу усилителя, выход усилителя подключен к вторым входам второго и третьего временных селекторов.

1259109

Фиг.2

Составитель К.Пеонов

Техред И.Попович

Редактор И.Шулла

Корректор Т.Колб

Тираж б70 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5112/39

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4